AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA

w BYDGOSZCZY

KATEDRA MECHANIKI STOSOWANEJ

LABOLATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Skład zespołu: GRUPA A

• KONRAD ADAMCZEWSKI SEMESTR IV

ROK AKADEM. 1997/98

Temat: Profil prędkości w rurze prostoosiowej

1. Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pośrednią metodą wyznaczania wydatku płynu w rurze o przekroju kołowym, opartą na pomiarze rozkładu prędkości, oraz z wyznaczeniem wsp. Coriolisa w oparciu o tą samą metodą .

2. Teoria :

W ćwiczeniu będziemy rozpatrywać wydatek objętościowy gazu w przewodzie kołowym o średnicy "D" .

Jeśli rura jest prosto osiowa , to rozkład prędkości w dostatecznej odległości od wlotu do niej można traktować jako osiowo symetryczny . Wydatek objętościowy wyraża się wówczas następującym wzorem :

Q = 2 Π V(r) r dr

który łatwo wyprowadzić dzieląc przekrój rury na pierścienie elementarne o powierzchni

dF=2Πr dr

Rzeczywista energia kinetyczna E

d Er = Πρ r V ³ dr

Wsp . Coriolisa :

α =

Ep - energia kinetyczna pozorna

prędkość średnia :

4Q

Vr = -------

Π D²

zatem :

E p. =

Określenie wydatku objętościowego "Q" jak i wsp.Coriolisa "α " sprowadza się do pomiaru rozkładu prędkości "V(r) ".

Pomiaru dokonujemy przy pomocy rurki Prandtla.

4. Wnioski :

Porównując wyniki pomiarów możemy zauważyć , że wraz ze wzrostem odległości położenia rurki Prandtla od osi rury wielkość "h" w płaszczyźnie pionowej i poziomej maleje.

W przypadku badania prędkości , z wykresu rozkładu prędkości możemy odczytać, że prędkość jest największa w miejscu położenia osi rury , a najmniejsza przy ściankach .

Znając prędkości panujące w rurze możemy obliczyć wydatek.

	Ćwiczenie nr 4
	Profil prędkości w rurze prostoosiowej
	Protokół pomiarów
	Średnica rury D [mm]		130
	Liczba pierścieni n		8
	Numer	Punkty pom.	h [mm H2O]
	pomiaru	mm	Płaszczyzna I	Płaszczyzna II
	0	65	28,5	29
	1	60,80193254	31,5	32,5
	2	56,29165125	33,5	32,5
	3	51,38701198	34	33,5
	4	45,96194078	35	34
	5	39,80420832	36,5	36
	6	32,5	37	36,5
	7	22,98097039	37	36,5
	8	0	36,5	36
	9	22,98097039	36,5	35,5
	10	32,5	36,5	35,5
	11	39,80420832	35	34,5
	12	45,96194078	34	32
	13	51,38701198	32,5	32,5
	14	56,29165125	23,5	25
	15	60,80193254	23	22,5
	16	65	30	29
	Podziałka mikromanometru			1
	Średnia temperatura powietrza [K]			296	Ciśnienie atmosf. pa [kPa]		102
					kin. współcz. lepk. [cm^2/s]		0,1
	Wyniki obliczeń				Gęstość powietrza [kg/m^3]		1,20067803
	Numer	vI	vII	Vs	Re	r/R	Vs/Vmax	Vturb/Vmax
	pomiaru	m/s	m/s	m/s	-	-	-	-
	0	15,25961764	15,39289194	15,42535972	200529,6764	1	0,89631911	0
	1	16,0426644	16,29532033	14,90121485	193715,7931	0,935414347	0,8658627	0,676113234
	2	16,54411824	16,29532033	15,2469828	198210,7764	0,866025404	0,88595419	0,750393256
	3	16,66712453	16,54411824	16,45047086	213856,1211	0,790569415	0,95588509	0,799844807
	4	16,91045308	16,66712453	16,603547	215846,111	0,707106781	0,96477986	0,839103662
	5	17,26901847	17,15032965	17,02975771	221386,8502	0,612372436	0,98954563	0,873377689
	6	17,38689709	17,26901847	17,23893693	224106,1801	0,5	1,00170037	0,905723664
	7	17,38689709	17,26901847	17,23893693	224106,1801	0,353553391	1,00170037	0,939578861
	8	17,26901847	17,15032965	17,20967406	223725,7628	0	1	1
	9	17,26901847	17,0308137	17,23893693	224106,1801	-0,353553391	1,00170037	0,939578861
	10	17,26901847	17,0308137	17,23893693	224106,1801	-0,5	1,00170037	0,905723664
	11	16,91045308	16,78922964	17,02975771	221386,8502	-0,612372436	0,98954563	0,873377689
	12	16,66712453	16,16948586	16,603547	215846,111	-0,707106781	0,96477986	0,839103662
	13	16,29532033	16,29532033	16,45047086	213856,1211	-0,790569415	0,95588509	0,799844807
	14	13,85655126	14,29194137	15,2469828	198210,7764	-0,866025404	0,88595419	0,750393256
	15	13,70834859	13,55852608	14,90121485	193715,7931	-0,935414347	0,8658627	0,676113234
	16	15,65603736	15,39289194	15,42535972	200529,6764	-1	0,89631911	0
	Wartość wspólcz. 1/n teoretycznego rozkładu prędkości wg wzoru Prandtla Vs/Vmax=(1-r/R)^(1/n)							0,142857143
	Prędkość średnia przepływu powietrza w rurze Vśr [m/s]=				16,44195788
	Średnia wartość liczby Reynoldsa Re=			213745,4525
		Wykres zależności współczynnika 1/n od liczby Reynoldsa Re

---